import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class PermutationsII {
    /*
    * 47. 全排列II
    * 给定一个可包含重复数字的序列 nums ，按任意顺序 返回所有不重复的全排列。
    *
    * 1 <= nums.length <= 8
    * -10 <= nums[i] <= 10
    * */
    public static void main(String[] args){

    }
    // 我的想法：按照全排列的定义来，每个位置上不能能使用已经用过的元素
    // 这时候就需要一个全局hash，跟着回溯，标记已经用过的元素
    public List<List<Integer>> mySolution(int[] nums){
        backtracking(nums);
        return res;
    }
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>();
    int[] hash = new int[8];    // 用于在整个排列中记录nums数组中，哪个位置的元素已经使用过，向排列中填入时只能填没使用过的元素
    private void backtracking(int[] nums){
        if(path.size() == nums.length){
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        int[] used = new int[21];   // 用于记录在本排列位上哪些值已经使用过
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // 如果这个位置的元素已经在其他位置填入，或者这个位置元素的值已经在本排列位上使用过，跳过该元素
            if(hash[i] == 1 || used[nums[i]+10] == 1)
                continue;
            used[nums[i]+10] = 1;
            hash[i] = 1;
            path.add(nums[i]);
            backtracking(nums);
            hash[i] = 0;
            path.pollLast();
        }
    }


    // 反思，这里除了用两个hash，还能先排序，这样就只需要一个hash嘞，去重可以用判断条件
    // 但还是上面的方法好理解一些
    public List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        backTracking(nums);
        return res;
    }
    private void backTracking(int[] nums){
        if(path.size() == nums.length){
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // 注意这里的判断条件，hash[i-1] == 0,说明这个数在本层已经用过了（说明i-1的时候已经回溯，上一轮已经又置回0了）
            // 如果是hash[i-1] == 1 ，说明这个数在同一树枝使用过了（说明前面的排列位中用过这个位置的元素了）
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1] && hash[i-1] == 0)
                continue;
            // 这个地方没用过，加入
            if(hash[i] == 0) {
                hash[i] = 1;
                path.add(nums[i]);
                backTracking(nums);
                hash[i] = 0;
                path.pollLast();
            }
        }
    }
}
